Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO VIỆN KỸ THUẬT HUTECH NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TH.S NGUYỄN VẠN QUỐC Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Phùng Hữu Đại 1811050173 18DTDA1 TP.HCM, tháng 07 năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO VIỆN KỸ THUẬT HUTECH NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TH.S NGUYỄN VẠN QUỐC Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Phùng Hữu Đại 1811050173 18DTDA1 TP.HCM, tháng 07 năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Em Phùng Hữu Đại thực đề tài: “HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHÂM THEO CHIỀU CAO” sở loại mơ hình có chức tương tự có thị trường tìm hiểu qua tài liệu internet, để thiết kế máy phù hợp với mục đích, quy mơ sử dụng Trong đề tài tốt nghiệp em, em cam đoan tự thực góp ý, giúp đỡ trực tiếp từ thầy Nguyễn Vạn Quốc Với đề tài “HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO” em cam đoan tự thiết kế, tự chế tạo mơ hình, có tranh chấp chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2022 (Ký ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Quá trình thực đồ án tốt nghiệp giai đoạn quan trọng quãng thời gian sinh viên Là tiền đề nhằm trang bị cho chúng em kỹ năng, nghiên cứu, thực hành kiến thức chuyên ngành trước trường Trước hết, chúng em xin chân thành cảm ơn Quý Thầy/Cô Viện Kỹ Thuật HUTECH toàn ban lãnh đạo nhà trường tạo điều kiện để chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp cách trọn vẹn Cảm ơn Thầy/Cơ dạy tận tình kiến thức chuyên môn kiến thức sống từ chúng em ngồi ghế nhà trường , làm tảng vững cho chúng em thực đồ án tốt nghiệp Em xin cảm ơn sâu sắc đến Thầy ThS.Nguyễn Vạn Quốc tận tình hướng dẫn, định hướng tư cách làm việc, thúc đẩy chúng em liên tục quãng thực đồ án tốt nghiệp Đó chân tình q báu q vơ giá khơng trình làm đồ án tốt nghiệp mà cịn hành trang cho chúng em q trình làm việc sau Em xin trân trọng cảm ơn ! ii TÓM TẮT Ngày với phát triển ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử mà điều khiển tự động đóng vai trị quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý, công nghiệp tự động hóa… Do cần phải nắm bắt vận dụng điều khiển tự động cách hiệu nhằm đóng góp vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng Xuất phát từ lần tham quan doanh nghiệp có dây chuyền sản xuất, em thấy nhiều khâu tự động hóa q trình sản xuất Một khâu sản xuất tự động hóa khâu phân loại nông sản sử dụng điều khiển lập trình PLC Siemens Sau tìm hiểu, nghiên cứu đề tài trước đây, em định chọn đề tài: “HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO” Mơ hình giúp ta phân loại sản phẩm có chiều cao khác tùy vào mục đích người sử dụng Nội dung báo cáo khóa luận gồm: - Đầu tiên giới thiệu tổng quan đề tài - Tiếp theo giảp pháp công nghệ - Kế đến thiết kế phần cứng phần mềm - Tiếp đến thiết kế thi cơng mơ hình - Cuối kết luận hướng phát triển đề tài Với đề tài này, em hy vọng làm sở nghiên cứu cho bạn sau mở rộng, phát triển Nếu điều chỉnh tốt, ý tưởng kết hợp với hệ thống chiết xuất, đóng gói… tạo hệ thống làm việc khép kín tối ưu iii SUMMARY Today, along with the development of science and technology, electronic engineering, in which automatic control plays a very important role in all fields of science, technology, management, automation industry … Therefore, we need to grasp and apply automatic control effectively in order to contribute to the scientific and technical development of the world in general and in the development of automatic control techniques in particular From the visits to enterprises with production lines, I have seen many stages of automation in the production process One of the automated production stages is the sorting of agricultural products using the Siemens PLC programmable controller After researching and researching on previous topics, I decided to choose the topic: "PRODUCT CLASSIFICATION SYSTEM BY HEIGHT" This model will help us to classify products with different heights depending on the purpose of the user The content of the thesis report includes: - The first is an overview of the topic - Next is the technology solution - Next is hardware and software design - Next is the design and construction of the model - Finally, the conclusion and development direction of the topic.With this topic, I hope to serve as a research base for you to expand and develop later If well adjusted, this idea combined with the extraction and packaging system will create a more optimal closed working system than the current one iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii SUMMARY iv MỤC LỤC v DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ vii DANH SÁCH CÁC BẢNG viii LỜI MỞ ĐẦU .ix CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan ngành tự động hoá 1.2 Khả ứng dụng .3 CHƯƠNG : TỔNG QUAN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ 2.1 Tổng quan mơ hình phân loại sản phẩm theo chiều cao 2.1.1 Đặt vấn đề 2.1.2 Các loại hệ thống phân loại hành 2.1.2.1 Phân loại sản phẩm theo màu sắc 2.1.2.2 Phân loại sản phẩm theo chiều cao .8 2.1.2.3 Phân loại sản phẩm theo hình dạng 2.1.3 Mơ hình phân loại sản phẩm theo chiều cao(Cao, TB, Thấp) 11 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 13 3.1 Phương pháp nghiên cứu 13 3.2 Cấu tạo mơ hình 14 Kết luận: 14 CHƯƠNG : QUY TRÌNH THIẾT KẾ PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM 15 4.1 Phần cứng hệ thống 15 4.1.1 Sơ đồ khối hệ thống: 15 4.1.2 Giới thiệu thiết bị sử dụng mơ hình .16 4.1.2.1 Xilanh khí nén 16 4.1.2.2 Cảm biến hồng ngoại 19 4.1.2.3 Động băng tải thiết bị khác .22 4.1.2.4 Van điện từ khí nén 29 4.1.3 Sơ đồ đấu điện: 34 v 4.1.4 Sơ đồ đấu điện PLC 35 4.1.5 Sơ đồ đấu chân PLC S7-200 36 4.2 Thiết kế phần mềm điểu khiển hệ thống 37 4.2.1 Giới thiệu chung PLC S7-200 37 4.2.1.1 Tổng quan PLC S7 – 200 .37 4.2.2 Các phần tử chương trình PLC S7-200 42 4.2.2.1 Chương trình ( main program) 42 4.2.2.2 Chương trình (subroutine) 42 4.2.2.3 Chương trình ngắt (interupt rountine) 42 4.2.2.4 Khối hệ thống ( system block) 42 4.2.2.5 Khối liệu ( data block) 42 4.2.2.6 Lưu đồ thuật toán: 43 4.2.3 Ngôn ngữ lập trình .44 4.2.4 Những tập lệnh Step7 Micro/Win 45 CHƯƠNG 5: THI CƠNG VÀ THÍ NGHIỆM MƠ HÌNH 47 5.1 Thi công lắp đặt thiết bị 47 5.2 Phần mềm lập trình 50 5.3 Các bước để lập trình cho PLC 51 5.4 Phân tích công nghệ 55 5.4.1 Mơ hình thực tế: 55 5.4.2 Chức nút nhấn mơ hình 56 5.4.3 Nguyên lý làm việc 57 5.5 Nguyên lý hoạt động 58 5.6 Lập trình cho PLC S7 200- CPU 224 59 Kết luận : 63 CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 64 6.1 Mơ hình phân loại sản phẩm .64 Kết luận: 65 6.2 Hướng phát triển đề tài 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC 68 BẢN VẼ CƠ KHÍ 68 BẢN VẼ ĐIỆN 71 CODE CHƯƠNG TRÌNH .74 vi GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 19 Lập trình PLC S7-200 hệ thống phân loại sản phẩm - Khi băng tải chạy, tiếp điểm băng tải đóng để trì nguồn cấp cho băng tải - Khi cảm biến phát phôi loại cao => xi lanh đẩy phôi vào kho (kho lưu trữ phôi loại cao) - Khi cảm biến phát phơi loại trung bình => xinh lanh đẩy phôi vào kho (kho lưu trữ phôi loại trung bình) SVTH: Phùng Hữu Đại 62 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc Hình 20 Lập trình PLC S7-200 hệ thống phân loại sản phẩm: - Khi cảm biến phát phôi loại thấp => xi lanh đẩy phôi vào kho (kho lưu trữ phôi loại thấp) - Băng tải tiếp tục chạy cho vào tiếp tục phân loại sản phẩm ấn nút Stop băng tải ngừng hoạt động Kết luận : Trong chương 5, em phân tích mơ hình phân loại sản phẩm, từ lựa chọn thiết bị để xây dựng hệ phân loại sản phẩm theo chiều cao Để phân loại sản phẩm em sử dụng 02 thiết bị cảm biến hồng ngoại PLC S7 200 CPU 224 SVTH: Phùng Hữu Đại 63 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Mơ hình phân loại sản phẩm Hình Mơ hình phân loại sản phẩm hoàn thiện Kết quả:  Phần kiến thức: + Đã biết vận dụng linh hoạt cấu chấp hành hệ thống khí nén, quy trình cơng nghệ băng chuyền phân loại sản phẩm, PLC S7-200 + Đã sử dụng thành thạo thiết bị điện công nghiệp + Đã sử dụng tốt phần mềm lập trình STEP7 S7-200 + Hiểu rõ nguyên lý hoạt động thiết bị điện  Phần thiết kế mô hình: + Phân tích cơng nghệ + Viết chương trình điều khiển + Biết đấu nối thiết bị điện với + Lắp đặt thiết bị cho hợp lý SVTH: Phùng Hữu Đại 64 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc Kết luận: Trong chương 6, em biết sử dụng hiểu rõ thiết bị công nghiệp, biết vận dụng linh hoạt cấu chấp hành hệ thống khí nén, quy trình phân loại sản phẩm sử dụng PLC S7-200.và hồn thiện mơ hình phân loại sản phẩm theo chiều cao 6.2 Hướng phát triển đề tài Qua trình tìm hiểu làm đồ án, đồng thời hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn Thầy Nguyễn Vạn Quốc Em vận dụng hết tất kiến thức học để thiết kế tạo sản phẩm thực Tuy chưa thực hoàn hảo phần thấy kiến thức mà em tìm hiểu học hỏi Đây bước đầu để người nhóm đồ án tìm hướng đắn hồn hảo mong ngày mơ hình em làm vận dụng thực tế cơng ty xí nghiệp Có thể sản phẩm em tạo chưa thực đáp ứng cho cầu phát triển ngày em tin mô hình em làm ngày hơm khơng thể thiếu nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Nhằm tạo sản phẩm điều khiển xác điều cần thiết công nghiệp hóa ngày Tuy thời gian có hạn hướng dẫn tận tình Thầy Nguyễn Vạn Quốc cố gắng em Em hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời gian quy định rút kết luận sau: Hướng phát triển: - Áp dụng cho dây chuyền sản xuất công nghiệp vừa nhỏ - Thay đổi cảm biến cao cấp để tạo dây chuyền phân loại dựa tiêu chí khác cho sản phẩm - Khắc phục số nhược điểm để đề tài hồn thiện - Mơ hình cần phải nâng cấp để lớn SVTH: Phùng Hữu Đại 65 GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ưu điềm: - Mạch nhỏ gọn đáp ứng nhu cầu đề tài Nhược điểm: - Chưa giao diện giám sát độ ổn định chưa tối ưu Do thời gian có hạn kiến thức cịn hạn hẹp nên q trình thực khó tránh khỏi sai sót Vì mong thầy bạn chia sẻ đóng góp ý kiến để đồ án tốt nghiệp em hoàn thiện SVTH: Phùng Hữu Đại 66 GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO https://www.slideshare.net/volong4/tai-lieu-lap-trinh-plc-s7-200-full https://nshopvn.com/product/cam-bien-vat-can-hong-ngoai-e3f-ds30c4-npn636v/?gclid=Cj0KCQjw0YD4BRD2ARIsAHwmKVnyx3lEsHkgEe62dT16 OBkOEyYhdSR2kRWQ0ZK_62s4agSe6M5IOBoaAguXEALw_wcB http://tailieumienphi.vn/doc/do-an-tot-nghiep-he-thong-phan-loai-theo-chieucao-su-dung-plc-s7-1200-rd6duq.html http://bangtaitruongtho.com/bang-tai-la-gi-cau-tao-cua-bangtai/#:~:text=C%E1%BA%A5u%20t%E1%BA%A1o%20b%C4%83ng%20t %E1%BA%A3i%20g%E1%BB%93m,t%E1%BA%A3i%20%2C%20%C4 %91%E1%BB%99ng%20c%C6%A1%20gi%E1%BA%A3m%20t%E1%B B%91c%20%E2%80%A6 https://drive.google.com/file/d/1gaR1lcmlGUonxwoldFPd6Jc9_NNYOe3s/vi ew Một số tài liệu: www.ebook.edu.vn www.giaoducvn.net/cdt/content/view/20/66/ https://tailieu.vn/tag/lap-trinh-plc.html https://tailieu.vn/doc/giao-trinh-cam-bien-cong-nghiep-hoang-minh-cong1187477.html https://tailieu.vn/doc/gioi-thieu-ve-plc-s7-200-116254.html 10 Tài liệu Hướng dẫn thí nghiệm mạng truyền cơng nghiệp (BS: Nguyễn Ngọc Sơn) 11 Điều khiển giám sát với S7-200, S7-300 (TS Lê Thị Ngọc Bích, PGSTS Trần Thu Hà-KS Phạm Quang Huy- ĐHQG TPHCM) SVTH: Phùng Hữu Đại 67 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc PHỤ LỤC BẢN VẼ CƠ KHÍ Bản vẽ khí cảm biến 22 Bản vẽ khí van 5/2 32 Bản vẽ khí xi-lanh 18 Bản vẽ kỹ thuật mơ hình phân loại sảm phẩm theo chiều cao 47 SVTH: Phùng Hữu Đại 68 GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc SVTH: Phùng Hữu Đại ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 69 GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc SVTH: Phùng Hữu Đại ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 70 GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BẢN VẼ ĐIỆN Bản vẽ điện 34 Bản vẽ điện 35 Bản vẽ điện 36 SVTH: Phùng Hữu Đại 71 GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc SVTH: Phùng Hữu Đại ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 72 GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc SVTH: Phùng Hữu Đại ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 73 GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CODE CHƯƠNG TRÌNH SVTH: Phùng Hữu Đại 74 GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc SVTH: Phùng Hữu Đại ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 75 GVHD: TH.S Nguyễn Vạn Quốc SVTH: Phùng Hữu Đại ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 76 ... hình hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao Hình 2.4 Mơ hình hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao Hệ thống phân loại sản phẩm hoạt động nguyên lý dùng cảm biến để xác định chiều cao sản. .. 2.1.2.2 Phân loại sản phẩm theo chiều cao Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao Hình 2.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao + Cấu tạo:  Hai băng chuyền  Hai động điện chiều để... sản xuất Hình Công đoạn phân loại sản phẩm Hình 2.1 Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc Hình 2.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao .8 Hình 2.3 Hệ thống